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文档简介
第三节电解池(第一课时)思考回忆1、电解质是指在____________________能够导电的化合物。2、电离是指电解质在__________或_______状态下离解成____________的过程。3、原电池是_________________的装置。4、构成原电池的条件是:
水溶液或熔融状态下水溶液熔融自由移动离子把化学能转化为电能两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应探究实验1甲实验步骤如图甲所示,将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中,观察现象。实验现象结论
无现象没有且不能自发发生原电池反应
甲装置不满足构成原电池的条件分析原因:探究实验2--如图所示,将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接,浸入盛有CuCl2溶液的烧杯中,再接通12V直流电,观察现象。约3~5min后切断电源。CCCuCl2阴极阳极CuCl2溶液+-实践探究1、向氯化铜溶液中通入直流电A:理论先行思考1:氯化铜溶液中含有哪些微粒?思考2:在通电时这些微粒各向什么区移动?思考3:猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应?产物可能是哪些?阳离子:Cu2+H+
阴离子:Cl-OH-Cu2+H+向阴极区移动;Cl-OH-向阳极区移动Cl-→Cl2↑OH-→O2↑
H2OH++OH-
CuCl2=Cu2++2Cl-
阴极区:Cu2+→CuH+→H2↑阳极区:实验结果交流B.实验记录实验现象产物验证产物确定有气泡逸出有红色固体析出氯气铜不能使带火星木条复燃使淀粉碘化钾试纸变蓝—————阴极阳极1.电解:使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程,叫做电解。2.电解池:电能转变为化学能的装置。一、电解原理3.构成电解池的条件:①直流电源;阴极:与电源负极相连[氧化反应]阳极:与电源正极相连[还原反应]②阴、阳电极③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。
阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。影响离子放电的因素:离子得失电子的能力②离子的浓度4.放电能力阴极:氧化性强的离子先得电子金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。金属
>S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-
阳极:还原性强的离子先失电子电解质在水溶液中放电顺序除Pt、AuAg+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+
>Pb2+>
Sn2++>Fe2+>Zn2+
浓度大时先于
H+放电
>H+>
Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
水中H+先放电①离子移动通电前:CuCl2=Cu2++2Cl-,
Cu2+、Cl-为自由移动的离子;
通电后:Cu2+
H+移向阴极,
Cl-OH-移向阳极;②电极反应:2Cl-
-
2e-
=Cl2↑(氧化反应)Cu2+
+2e-
=Cu(还原反应)总反应式:CuCl2Cu+Cl2↑电解Ⅰ通电前-+阴极阳极Ⅱ通电后5.实验微观解释阳极:阴极:Cu2+oooooooooooooooooooo
-+-+阴极阳极CuCl2ooooooooooooooooooooooo电解氯化铜溶液实验装置e-e-③电解池中离子和电子的移动方向小结①电极反应:阳氧化、阴还原②离子流向:异性相吸③电子流向:电子从负极流向阴极,经溶液离子导电,再从阳极流回正极(阳氧)1.分析溶液中存在的所有离子(包括水的电离)、并分成阳离子组和阴离子组。2.根据放电规律,阳离子在阴极发生还原反应,而阴离子在阳极发生氧化反应,完成电极反应式。(注意得失电子守恒)3.由阴阳两电极反应式,合并得总反应式。(弱电解质的须保持分子形式)写电极反应
[例1]以石墨碳棒为电极,请写出电解下列溶液时,在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。⑴CuSO4溶液:想一想、做一做
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
或(4H2O4H++4OH-)
阴极:2Cu2++4e-=2Cu
电解总反应式:2Cu2++2H2O=Cu+O2↑+4H+想一想,H+应该在哪一极生成?(2)NaCl溶液:阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑或(2H2O2H++2OH-)总反应式:2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-
电解想一想,
OH-应该在哪一极生成?⑶AgNO3溶液阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑或(4H2O=4H++4OH-)阴极:4Ag++4e-=4Ag总反应式:4Ag++2H2O==4Ag+O2↑+4H+
电解电解池与原电池有哪些异同形成条件将电能转变成化学能的装置定义装置实例电解池原电池装置将化学能转变成电能的装置①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合电路①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极电子流向电极反应电极名称电解池原电池装置负极正极导线负极:较活泼金属正极:较不活泼金属(或能导电的非金属)负极:氧化反应,金属失电子正极:还原反应,溶液中的阳离子阳极:与电源正极相连阴极:与电源负极相连阳极:氧化反应,溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子三、电解规律(用惰性电极电解时)⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时,如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:4H++4e-=2H2↑总反应:2H2O==O2↑+2H2↑电解
电解后溶液中溶质的质量分数
,若要恢复原来的浓度,只需加入一定量的
即可。实质:电解水例如:电解硫酸钠溶液增大水⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液,如电解盐酸、CuCl2溶液等
电解后溶液中溶质的质量分数
,若要恢复原来的组成和浓度,需加入一定量的
(通入一定量的HCl气体)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应:2HCl==Cl2↑+H2↑电解例如:电解盐酸实质:电解质本身被电解减小溶质⑶电解不活泼金属的含氧酸盐时,电解质和水都有一部分被电解,如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:2Cu2++4e-=2Cu总反应:2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4
电解
电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢复原来的组成和浓度,需加入一定量金属氧化物。例如:电解CuSO4溶液⑷电解活泼金属的无氧酸盐溶液时,电解质和水都有一部分被电解,如电解NaCl溶液等。
电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢复原来的组成和浓度,需通入一定量的HCl。阳极(C):2Cl--2e-=Cl2↑阴极(C):2H++2e-=H2↑总反应:2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑电解例如:电解NaCl溶液练习1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。2、下列说法或实验现象的描述不正确的是()A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡B.把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速度加快D.与电源负极相连的是电解槽的阴极B3、在50mL0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水分蒸发),则:⑴若两极均为铜片,试说明电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化
。⑵若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反
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